3D打印珠寶的優(yōu)勢(shì)、技術(shù)和打印機(jī)！

3D 打印使任何人都能夠生產(chǎn)出獨(dú)特品質(zhì)的珠寶，并為專業(yè)珠寶商提供了一種更經(jīng)濟(jì)、更簡(jiǎn)單、更快速的珠寶生產(chǎn)方式。3D打印已進(jìn)入珠寶市場(chǎng)，并激發(fā)新技術(shù)支持的珠寶公司提供便捷的定制制造。那么3D打印的優(yōu)勢(shì)是什么？目前的3D打印珠寶服務(wù)商有哪些？



為什么選擇 3D 打印珠寶？


△除了 XFab 2500 之外，DWS 還生產(chǎn)珠寶打印機(jī)

大多數(shù)時(shí)候，在談?wù)?D打印珠寶時(shí)，指的是3D打印蠟?zāi)Ｐ�，然后用于制造模具，就像傳統(tǒng)珠寶制作一樣。珠寶商可以使用3D打印機(jī)，只需按一下按鈕即可根據(jù)其數(shù)字設(shè)計(jì)生產(chǎn)模型，從而取代了數(shù)小時(shí)或數(shù)天的手工雕刻。根據(jù)3D打印機(jī)的尺寸，用戶可以一次用可澆注蠟打印近十幾個(gè)模型。

使用 3D 打印機(jī)打印珠寶還有許多其他優(yōu)點(diǎn)。用戶可以使用3D打印進(jìn)行原型制作，以確保成品的樣式。如果用戶需要生產(chǎn)同一設(shè)計(jì)的多個(gè)版本，3D打印技術(shù)特別適合。3D 打印模型也是試鑲寶石的理想選擇，能夠確保產(chǎn)品擁有合適的尺寸。

但如今對(duì)于珠寶設(shè)計(jì)師和大型珠寶公司來說至關(guān)重要的是快速響應(yīng)趨勢(shì)的能力。珠寶不再僅僅適合特殊場(chǎng)合，因?yàn)槟贻p一代經(jīng)常佩戴和更換珠寶，市場(chǎng)上的珠寶設(shè)計(jì)種類繁多。

●印度Melorra是一家公司，其成立的初衷是利用數(shù)字設(shè)計(jì)珠寶和 3D 打印技術(shù)快速響應(yīng)下一代男士和女士日常珠寶市場(chǎng)需求。Melorra 于 2016 年推出，已迅速成為印度快速發(fā)展的品牌之一，其口號(hào)是創(chuàng)造“即買即穿”的單品。該公司投資了 3D 打印機(jī)來制作珠寶模具，然后由專家工匠進(jìn)行鑄造和精加工。創(chuàng)始人Saroja Yeramilli在接受《經(jīng)濟(jì)時(shí)報(bào)》采訪時(shí)表示，“有了3D打印，我們不必?fù)?dān)心訂單數(shù)量。它使我們能夠滿足訂單的特定需求，同時(shí)具有成本效益�！�

●另一家利用3D打印的珠寶品牌是Lace，該公司推出了珠寶樣品計(jì)劃，客戶可以在購買前試用3D打印版本的珠寶，這將減少退貨和換貨的數(shù)量以及與材料浪費(fèi)。


△由 Lace 的 Jenny Wu 制作的 3D 打印珠寶樣品，供客戶在最終生產(chǎn)開始之前試戴

●珠寶初創(chuàng)公司Gildform和Cloud Factory正在利用 3D 打印的優(yōu)勢(shì)作為其商業(yè)模式的核心，他們的利基市場(chǎng)是為任何人提供一個(gè)經(jīng)濟(jì)的平臺(tái)來創(chuàng)造自己的珠寶，幫助客戶設(shè)計(jì)產(chǎn)品，然后通過 3D 打印進(jìn)行生產(chǎn)，沒有最低訂單限制。Glidform 接受用戶的最終設(shè)計(jì)并3D打印用于鑄造的蠟?zāi)Ｐ�。Cloud Factory 采用不同的方法，用回收的純銀直接3D打印用戶的設(shè)計(jì)。

金屬直接3D打印有其自身的優(yōu)勢(shì)。首先，與模型鑄造相比，3D 打印使珠寶商能夠批量生產(chǎn)獨(dú)一無二的物品。其次，創(chuàng)建蠟?zāi)Ｐ�、從該模型�?chuàng)建模具、然后將熔融金屬倒入模具的整個(gè)過程都不再需要了，節(jié)省了大量時(shí)間。


△Affinity 系列 Hash 戒指和手鏈由 Boltenstern 用黃金 3D 打印而成

Boltenstern是一家直接 3D 打印基于算法創(chuàng)建的基于數(shù)字設(shè)計(jì)的珠寶的初創(chuàng)公司。Marie Boltenstern 使用 EOS 的金屬 3D 打印機(jī)直接用貴金屬粉末 3D 打印出復(fù)雜、精確、重復(fù)的幾何形狀。該公司還利用尼龍聚合物 3D 打印珠寶，然后進(jìn)行著色，制成重量更輕但耐用的珠寶。


△3Design 的珠寶設(shè)計(jì)軟件

珠寶設(shè)計(jì)軟件
隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的出現(xiàn)以及 3D 打印該設(shè)計(jì)的能力，幾乎任何人都可以制作珠寶。3D打印珠寶的第一步是數(shù)字設(shè)計(jì)，可以使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 軟件創(chuàng)建它。多種 3D 設(shè)計(jì)軟件選項(xiàng)可滿足您的需求。

如果您對(duì)從頭開始設(shè)計(jì)珠寶不感興趣，編輯現(xiàn)有設(shè)計(jì)可能會(huì)更容易接受。Thingiverse等3D 設(shè)計(jì)存儲(chǔ)庫中有很多設(shè)計(jì)供您選擇。

如果您想處理您喜歡的古董傳家寶或朋友的作品，可以嘗試 3D 掃描。有多種3D 掃描儀可供選擇，如果擔(dān)心價(jià)格，您可以下載3D 掃描應(yīng)用程序并將智能手機(jī)用作掃描儀。然后將掃描結(jié)果上傳到 CAD 軟件進(jìn)行一些編輯或交給珠寶公司進(jìn)行生產(chǎn)。


△B9 Creations 生產(chǎn)一款 3D 掃描儀 B9 Scan 500，售價(jià) 17,955 美元，專門用于掃描珠寶

珠寶設(shè)計(jì)技巧軟件
CAD 軟件非常適合珠寶設(shè)計(jì)等結(jié)構(gòu)藝術(shù)。它可以讓您在珠寶所需的小范圍內(nèi)保持精確度。此外，它還有助于在需要時(shí)建立統(tǒng)一性，例如耳環(huán)、結(jié)婚戒指和任何批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。大多數(shù)具有3D 建模組件的 CAD 程序都 可以支持珠寶設(shè)計(jì)的總體思路，當(dāng)然有一些注意事項(xiàng)可以讓您的工作變得更輕松：

●珠寶專用模板：這些模板可以讓您更少擔(dān)心技術(shù)組件，更多地關(guān)注設(shè)計(jì)的創(chuàng)意部分。使用基本的標(biāo)準(zhǔn)化珠寶組件（例如耳環(huán)背面）的模板可以使產(chǎn)品符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)展示設(shè)計(jì)的獨(dú)特之處。

●真實(shí)感建模：由于珠寶是一種視覺媒介，因此具有 3D 建模功能的程序可以展示設(shè)計(jì)品在現(xiàn)實(shí)世界中的樣子，并在進(jìn)行原型制作之前發(fā)現(xiàn)缺陷或問題。

●簡(jiǎn)單的界面： 干凈的工作空間界面以及易于查找的工具和功能將最大限度地減少用戶的學(xué)習(xí)時(shí)間并最大限度地延長(zhǎng)您的設(shè)計(jì)時(shí)間。


△Cloud Factory 在 SLM Soultions 金屬 3D 打印機(jī)上直接 3D 打印純銀珠寶

說到 3D 打印珠寶，主要有兩種主要方法：

●直接 3D 打印，直接用金屬或塑料打印最終作品；
●熔模鑄造，即 3D 打印蠟?zāi)Ｐ�，然后可以用蠟�(zāi)Ｐ丸T造零件。

直接3D打印


△Boltenstern 使用直接 3D 打印來生產(chǎn)獨(dú)一無二的珠寶

用戶可以直接3D打印貴金屬珠寶，大多數(shù)珠寶商不以這種方式使用3D打印機(jī)，因?yàn)?3D 打印機(jī)的價(jià)格對(duì)于獨(dú)立珠寶商來說較昂貴。一些在線打印服務(wù)直接使用貴金屬進(jìn)行3D打印，因此當(dāng)您將數(shù)字模型上傳到按需服務(wù)時(shí)，該技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)。

直接 3D 打印使用粉末床熔融技術(shù)將金屬粉末顆粒與激光燒結(jié)在一起，也稱為選擇性激光熔化 (SLM)或金屬激光粉末床熔融。還可以使用另一種稱為粘合劑噴射的 3D 打印，它適用于金屬或聚合物。可用的金屬類型取決于所使用的 3D 打印機(jī)。如果您的目標(biāo)是直接 3D 打印貴金屬，可以看看Desktop Metal、HP、ExOne 或 Digital Metal 的金屬 3D 打印機(jī)。對(duì)于直接 3D 打印聚合物珠寶（包括輕質(zhì)碳纖維尼龍或彩色塑料），請(qǐng)查看 Formlabs、Impossible Objects 和 Stratasys 的 3D 打印機(jī)。

熔模鑄造


△Phrozen 等公司的樹脂 3D 打印機(jī)可以用可澆注材料 3D 打印精細(xì)的珠寶模具

熔模鑄造是 3D 打印珠寶最流行的方法，將3D打印與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)相結(jié)合，3D 打印機(jī)取代了將硬質(zhì)模型蠟雕刻成所需形狀的做法。珠寶商使用計(jì)算機(jī)和珠寶設(shè)計(jì)軟件或任何計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD) 軟件創(chuàng)建設(shè)計(jì)，然后使用蠟或其他材料（例如樹脂）3D 打印珠寶模型。在樹脂中打印澆注模型可以通過立體光刻 (SLA) 或數(shù)字光處理 (DLP)來完成。至此，又回到了傳統(tǒng)的失蠟鑄造工藝。

失蠟法是將蠟或樹脂模型包裹在石膏狀介質(zhì)中，該介質(zhì)變硬然后加熱，使模型熔化，留下模具，然后在模具中填充熔融的貴金屬，這是一種傳統(tǒng)的金屬鑄造工藝。一旦金屬凝固并移除模具，物品被取出，進(jìn)行機(jī)械處理和拋光。

3D 打印機(jī)不僅可以創(chuàng)建精細(xì)的主模型，而且可以在幾分鐘內(nèi)在軟件中自定義珠寶的數(shù)字文件，一次打印出另一個(gè)模型或 20 個(gè)不同的模型。這極大地加快了設(shè)計(jì)迭代和大規(guī)模定制的速度。


△樹脂 3D 打印可生產(chǎn)出適合復(fù)雜珠寶設(shè)計(jì)的高度精細(xì)的零件  

3D 打印設(shè)計(jì)模型的優(yōu)勢(shì)：

●速度：3D 打印比手工雕刻蠟要快得多。傳統(tǒng)方法需要花費(fèi)數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天的時(shí)間精心雕刻蠟?zāi)Ｐ�，�?3D 打印機(jī)只需數(shù)小時(shí)即可制作出詳細(xì)的模型。另外，更改變得更加容易，可以簡(jiǎn)單地更改數(shù)字文件并打印另一個(gè)版本。

●復(fù)雜性： 3D 打印機(jī)可以創(chuàng)建比手工雕刻更加復(fù)雜和精密的幾何形狀，可以打印 CAD 軟件可以設(shè)計(jì)的任何內(nèi)容，因此它甚至可以讓缺乏雕刻技能的藝術(shù)家更容易獲得出色的設(shè)計(jì)。此外，可以制作出手工雕刻幾乎不可能實(shí)現(xiàn)的幾何形狀。

●定制：由于原始主模型存儲(chǔ)為數(shù)字 CAD 文件，因此可以根據(jù)客戶要求快速修改。能夠提供定制的珠寶，并且如果未來的佩戴者對(duì)最初的設(shè)計(jì)不滿意，也可以輕松更改模型。

●批量生產(chǎn)：根據(jù) 3D 打印機(jī)的容量，可以一次打印數(shù)十種不同的蠟?zāi)Ｐ汀?br />
●復(fù)制： 3D 打印增加了另一層便利——可以復(fù)制舊珠寶。使用 3D 掃描儀，可以將現(xiàn)有作品重新創(chuàng)建為數(shù)字模型，然后在 CAD 軟件中進(jìn)行清理并打印出來。

●成本效益：珠寶級(jí) 3D 打印使用的打印材料非常少，這有助于您降低材料成本。

●快速原型： 在 3D 打印模型中安裝寶石，以確保完美貼合并在鑄造最終作品之前獲得客戶批準(zhǔn)

蠟和鑄造材料


△BlueCast X5 樹脂首飾模型

鑄造材料并不完全相同。當(dāng)然，也可以用純蠟進(jìn)行打印，但較新的材料（例如可澆注樹脂）的配方在澆注過程中更堅(jiān)固，并且燃燒時(shí)更清潔等特點(diǎn)。例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 是一種具有優(yōu)異燃盡性能的丙烯酸塑料，常用于工業(yè)鑄造。這些材料并不總是適合作為蠟的直接替代品，因?yàn)橛行┎牧峡赡芘c磷酸鹽粘合和石膏粘合包埋材料產(chǎn)生負(fù)面相互作用。因此，請(qǐng)務(wù)必將鑄造材料與包埋材料相匹配。

如果您的打印機(jī)與第三方材料兼容，則購買可澆注材料時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：

●熔化時(shí)間：蠟或可澆鑄樹脂材料從模具中完全熔化或燒毀需要多長(zhǎng)時(shí)間？

●灰分水平：低灰或無灰蠟材料在燒毀后在模具內(nèi)幾乎不會(huì)留下灰燼或煙灰，而其他蠟材料可能需要徹底清潔模具。

●低收縮：所有蠟和可澆注材料都會(huì)收縮，您需要考慮到這一點(diǎn)，因此了解收縮系數(shù)很重要。

●低吸水性：如果不加遮蓋，大多數(shù)可澆注樹脂都會(huì)​​吸收水分。

珠寶 3D 打印機(jī)


△使用 X-vest 合成包埋材料印刷的裝飾品

選擇珠寶3D打印機(jī)首先考慮的是技術(shù)，大多數(shù)想要打印鑄造模型的珠寶商都會(huì)選擇基于樹脂的 3D 打印機(jī)，因?yàn)樗鼈兙哂休^高的打印分辨率。專門用于鑄造的蠟樹脂使珠寶商能夠打印出精細(xì)的模型，并且可以干凈地?zé)龤�。�?duì)于直接用貴金屬打印珠寶，選擇較少。


△瑞典珠寶設(shè)計(jì)公司 Arild Links 使用 Digital Metal 的金屬粘合劑噴射 3D 打印機(jī)，用從槍支中回收的金屬生產(chǎn)珠寶

選擇打印機(jī)時(shí)的注意事項(xiàng)：
●分辨率：珠寶首飾都很小，因此打印機(jī)可以打印的細(xì)節(jié)越精細(xì)越好，理想情況下甚至可以小至 10 微米。

●打印速度：理想情況下，尋找一臺(tái)可以調(diào)整速度的機(jī)器，以獲得超快但不精細(xì)的原型以及極其精細(xì)的細(xì)節(jié)，這通常需要更長(zhǎng)的時(shí)間。

●材料兼容性：選擇不限于某一制造商材料的打印機(jī)。最適合的蠟樹脂可能是由第三方制造的。專有材料通常比第三方材料更昂貴，一些打印機(jī)經(jīng)過完美調(diào)整，可以使用自己的樹脂完美打印，從而減少試驗(yàn)和錯(cuò)誤。

●成本：購買打印機(jī)時(shí)，不僅需要考慮打印機(jī)的價(jià)格，還需要考慮維護(hù)成本和材料成本。雖然珠寶 3D 打印機(jī)可以在幾個(gè)月內(nèi)收回投資，但需要注意一下預(yù)算。

●曝光：如果需要設(shè)計(jì)具有精細(xì)的特征和光滑的表面，那么要小心使用 LCD 技術(shù)。一些 LCD 機(jī)器生產(chǎn)的模型具有像素化表面，這可能會(huì)在鑄造時(shí)轉(zhuǎn)化為最終作品，除非您花時(shí)間進(jìn)行一些后期處理。

●體積：如果您只計(jì)劃一次制作一到六個(gè)模型，則較小體積的機(jī)器即可工作，但如果您認(rèn)為要大規(guī)模定制數(shù)百個(gè)戒指或吊墜，請(qǐng)尋找較大體積的機(jī)器。

●配件： 您的模型不適合直接從打印機(jī)打印。您還需要一些其他設(shè)備，例如清洗機(jī)和固化機(jī)（盡管沒有它們也可以使用）。因此，尋找一家提供整套服務(wù)的公司。

3D打印珠寶具有個(gè)性化定制、降低成本、提高效率等優(yōu)勢(shì)。它突破了傳統(tǒng)制造局限，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。未來，隨著數(shù)字化技術(shù)、新材料、人工智能的發(fā)展，3D打印珠寶將更加普及，推動(dòng)行業(yè)邁向智能化、個(gè)性化時(shí)代。